Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giá trị C=C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị và bằng U, cường độ dòng điện trong mạch khi đó có [r]
(1)BỘ ĐỀ MEGABOOK SỐ MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài: 90 phút không kể thời gian phát đề Câu 1: Một lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400g và lò xo có hệ số cứng 40N/m dao động điều hòa xung quanh vị trí cân với biên độ 5cm Khi M qua vị trí cân người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100g lên M (m dính chặt vào M), sau đó hệ m và M dao động với biên độ A B 4,25cm 5cm C D 2cm 2cm Đáp án A + Vận tốc M qua VTCB: v = ωA = k A = 10.5 = 50cm/s m +Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: v.M=(m+M).v’ = > v’ = Mv M m , = 40cm/s 0, +Vì sau thả vật hệ dao động điều hòa với : k m M Có: v’=A’ = > A’ = v’ M m =40 k 0,5 = 5cm 40 Câu 2: Một lắc lò xo có độ cứng k = 10N/m, khối lượng vật nặng m = 100g, dao động trên mặt phẳng ngang, thả nhẹ từ vị trí lò xo giãn 6cm so với vị trí cân Hệ số ma sát trượt lắc và mặt bàn μ = 0,2 Thời gian chuyển động thẳng vật m từ lúc ban đầu đến vị trí lò xo không biến dạng là: B / 20 +Chu kì dao động vật : T = 2 m A / 25 (s) C (s) /15 (s) D / 30 (s) Đáp án C = 0,2 (s) k +Vì lắc lx dao động nằm ngang có ma sát nên VTCB là vị trí lực đàn hồi cân vs lực ma sát: Fd h Fm s Tại đó vật cách vị trí lò xo không biến dạng đoạn k l o = μmg => lo lo = μmg/k = (cm) +Biên độ dao động vật nửa chu kì đầu: A=6-2=4(cm) Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang (2) +Vật từ vị trí ban đầu (coi là biên dương A) đến vị trí lò xo không biến dạng x=-A/2, thời gian : t = T/4 + T/12 =T/3= (s) 15 Câu 3: Con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có m = 0,3 kg, dao động điều hòa theo hàm cosin Gốc chọn vị trí cân bằng, dao động là 24 mJ, thời điểm t vận tốc và gia tốc vật là 20 cm/s và - 400 cm/s2 Biên độ dao động vật là A.1cm B.2cm C.3cm D 4cm Đáp án B +Năng lượng dao động lắc: Wo kA m A 2 A 2 2W o (1) m + Giả sử thời điểm t vật có li độ x: v = 20 cm/s = 0,2 m/s , a = - 4m/s2 +Hệ thức độc lập thời gian vận tốc và gia tốc: 2 a v 1 a m ax v m ax 2 a v 1 A A a A 2 v 1 A a 2 (2) v m 1 2Wo +Lấy(1) chia (2) 1 => A 2W o m v m 2Wo a 2(cm ) Câu 4: Một lò xo có độ cứng k = 16N/m có đầu giữ cố định còn đầu gắn vào cầu khối lượng M =240 g đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang Một viên bi khối lượng m = 10 g bay với vận tốc vo = 10m/s theo phương ngang đến gắn vào cầu và sau đó cầu cùng viên bi dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang Bỏ qua ma sát và sức cản không khí Biên độ dao động hệ là A 5cm B 10cm Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi C 12,5cm D.2,5cm Trang (3) Đáp án A + Va cham mềm nên động lượng hệ vật ( M và m) bảo toàn: mv0 = (m+M) V +Vận tốc hệ sau va chạm : v m vo m M , 1 0, 01 0, 24 + Hệ vật dao động với tần số góc = 0, m / s 40(cm / s ) k (m M ) 16 (0, 0, ) + Vì hệ nằm ngang nên biên độ dao động tính theo công thức: A 8rad / s v x 2 v 2 40 25 64 = > Vậy biên độ dao động: A = 5cm Câu 5: Một vật dao động điều hòa với tốc độ ban đầu là 1m/s và gia tốc là thì vật có vận tốc là 2m/s Phương trình dao động vật là A x c o s( t / 3) C cm x c o s (1 t / ) B cm D x c o s (1 t / ) 5 m /s Khi qua vị trí cân cm x co s( 0t / 3) cm Đáp án ? Cách làm tương tự câu Thử đáp án thì C và D sai vì độ lớn vận tốc VTCB vì v=wA # 2(m/s) Thử đáp án thì đáp án B và A vì gia tốc ban đầu (m/s^2) và 20(m/s^2) # m /s Câu 6: Một lắc đơn mang điện tích dương không có điện trường nó dao động điều hòa với chu kỳ T Khi có điện trường hướng thẳng đứng xuống thì chu kì dao động điều hòa lắc là T1 Khi có điện trường hướng thẳng đứng lên thì chu kì dao động điều hòa lắc là T2 Chu kỳ T dao động điều hòa lắc không có điện trường liên hệ với T1 và T2 là A T1 T T B T1 T 2 T T1 T C T T1 T 2 T1 T D T T1 T 2 T1 T 2 T1 T 2 Đáp án D +Khi lắc dao động điện trường: g bk g a (trong đó a là gia tốc lực điện trường tác dụng lên lắc) + Khi có điện trường hướng thẳng đứng xuống: Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang (4) g bk g a Chu kì dao động lắc: T1 l g a => T1 g a 4 (1) l + Khi có điện trường hướng thẳng đứng lên g bk g a Chu kì dao động lắc: T2 2 l g a => T2 g a 4 (2) l +Từ (1) và (2): => T1 => T 2 T2 T1 T 4 g l T 2 T1 T 2 Câu 7: Một vật thực đồng thời dao động điều hoà cùng phương cùng tần số có phương trình Biết x1 co s( t / ); x co s( t / 3); x1 thị li độ x3 co s( t / ) Khi li độ x đạt x1 , x , x giá trị cực đại bao nhiêu A.3 cm B.0 cm C cm D.3 cm Đáp án B +Tổng hơp dao động máy tính ta có: x1 x3 x1 x1 x 6 /12 2 7 / 2 x1 x x1 2 +Pha ban đầu x3 là / 12 sớm pha Nên x1 cực đại pha =0 thì pha x3 = /2 pha x1 là / 12 /2 = > li độ x3 =0 Câu 8: Cho hai dao động điều hoà cùng phương : x1 = cos (4t + 1 A Biết phương trình dao động tổng hợp x = cos ( 4t + /2 B - /3 Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi C /6 )cm và x2 = cos( 4t + )cm Với / )cm Pha ban đầu D - 1 là : /6 A Trang (5) Đáp án D Cach 1: +Có: x = x1 + x2= cos (4t + )+2 cos( 4t + ) 2 cos 4t 2 = cos ( 4t + = 2 c o s =2.2cos 1 2 Vì Nên 1 .cos t )cm 1 =2 cos ( 4t + )cm 1 = > có hệ phương trình: 1 2 2 2 / / 6 1 = > Đáp án D Cách 2: Giản đồ vecto Có A=A1=A2 nên tổng hợp vecto rời hình thì x, x1, x3 tạo thành tam giác Vì pha x2 nhanh pha x1 nên pha x1 chậm pha so với x góc => 1 /3 Câu 9: Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t - 4x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Vận tốc truyền sóng này môi trường trên A.5 m/s B m/s C 40 cm/s D 50 cm/s Đáp án A +Ta có : T 2 (s) 10 +Theo công thức truyền sóng sóng điểm cách nguồn khoảng x chậm pha nguồn1 góc => 2 x 4x 2 x (m ) +Vận tốc truyền sóng: v 5(m / s) T Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang (6) Câu 10: Một dây đàn hồi dài có đầu A động theo phương vuông góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng trên dây là 4m/s Xét điểm M trên dây và cách A đoạn 40cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha so với A góc = (k + 0,5) với k là số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz Đáp án D +Đầu A dây coi là nguồn truyền sóng, điểm M cách A đoạn 40 cm nên chậm pha nguồn pha: 2 d 2 d f ( vs d=40cm) v 2 d f ( k , ) v f k 0, + Do : v 2d k 0, Hz f 13 Hz k , 13 1,1 k ,1 k f 12 , Hz Câu 11 : Mũi nhọn S chạm vào mặt nước dao động điều hòa với tần số 20Hz Thấy điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách 10cm luôn dao động ngược pha Tính vận tốc truyền sóng biết vận tốc vào cỡ 0,7m/s đến 1m/s A 0,75m/s B 0,8m/s C 0,9m/s D 0,95m/s Đáp án B +Công thức độ lệch pha điểm A và B cách khoảng d=10cm d 2 2 fd v +VÌ A và B luôn dao động ngược pha nên => fd 2 = (2k 1) (k nguyên) ( k 1) v v 2df 2k +Lại có : 0, 2k 0, v 2k 1, k , Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang (7) Chọn k =2 = > v=4/5=0,8(m/s) Câu 12 : Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách 40cm dao động cùng pha Biết sóng nguồn phát có tần số f=10(Hz), vận tốc truyền sóng 2(m/s) Gọi M là điểm nằm trên đường vuông góc với AB đó A dao đông với biên độ cực đại Đoạn AM có giá trị lớn là : A 20cm B 30cm C 40cm Đáp án B + Ta có D.50cm K=1 v 200 f (cm ) M d1 10 K=0 +M là vân cực đại thuộc đường vuông góc AB qua A (Ax) thỏa mãn AM lớn A d2 B = > M là giao điểm Ax với vân cực đại bậc d d k ( c m ) (k =1) (1) +Tam giác AMB là tam giác vuông A nên ta có: MB d2 ( AB ) ( AM 2 ) 40 d1 (2) 2 +Thế (1) vào (2) ta có : 40 d1 d1 20 d1 30(cm ) 2 = > AM=30 (cm) Câu 13 : Một nguồn âm là nguồn điểm phát âm đẳng hướng không gian Giả sử không có hấp thụ và phản xạ âm Tại điểm cách nguồn âm 10m thì mức cường độ âm là 80dB Tại điểm cách nguồn âm 1m thì mức cường độ âm A 90dB B 110dB C 120dB D 100dB Đáp án D + nguồn âm là nguồn điểm phát âm đẳng hướng không gian không có hấp thụ và phản xạ nên lượng, công suất truyền âm không đổi Cường độ âm : I 4 R 2 Nên I1 I2 R I 100 I R 0 +Mức cường độ âm điểm và Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang (8) L lg I1 I0 dB ; L2 lg I2 I0 dB Thay I2=100I1 => => L lg L2 = I2 I0 dB lg 0 I1 I0 dB L1 0 d B Câu 14: Một khung dây quay từ trường B vuông góc với trục quay khung với tốc độ n = 1800 vòng/ phút Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuyến n mặt phẳng khung dây hợp với B góc 300 Từ thông cực đại gởi qua khung dây là 0,01Wb Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất khung là : A e 0, co s(3 t / )W b B e , c o s (6 t / 3)W b C e , D e c o s (3 t / )W b c o s(6 t / )W b Đáp án B +n=1800 vòng/phút = > n .2 ( r a d / s ) 60 +Biểu thức từ thông qua khung dây B S N c o s ( t o ) , c o s ( t ) (pha ban đầu từ thông chính là góc hợp B và n ) +Suất điện động cảm ứng khung e ' , s in ( t e , 6 c o s (6 0 t ) 0, 6 co s(6 0 t ) ) Câu 15: Đặt vào đầu hộp kín X (chỉ gồm các phần tử mắc nối tiếp) điện áp xoay chiều u = 50cos(100t + /6)(V) thì cường độ dòng điện qua mạch i = 2cos(100t + 2/3)(A) Nếu thay điện áp trên điện áp khác có biểu thức u = 50 cos(200t + 2/3)(V) thì cường độ dòng điện i = /6)(A) Những thông tin trên cho biết X chứa: A: R = 25 (), L = 2,5/(H), C = 10-4/(F) B: L = 5/12(H), C = 1,5.10-4/(F) C: L = 1,5/(H), C = 1,5.10-4/(F) D: R = 25 (), L = 5/12(H) cos(200t + Đáp án B Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang (9) +Khi u = 50cos(100t + /6)(V) ; Khi u = 50 i = 2cos(100t + 2/3)(A) cos(200t + 2/3)(V); i = cos(200t + /6)(A) + Ta thấy hai trường hợp thì i lệch u góc: 2 (vuông pha) => Mạch gồm L và C +TH1: i sớm pha u => ZL1 < ZC1 TH2: i châm pha u => ZL2 > ZC2 + Ta có: Z1 Z2 Mà U U o1 25 25 I 01 o2 50 50 (Z L2 Z c2 ) I 02 Z L Z L1 2 Z C1 ZC2 Z L1 +Từ (1) và (3) ta có: Z C1 ( Z L1 Z c1 ) 2 Z L Z c (1) Z L2 Z c2 50 (2) Thay vào (2) ta có: 125 L 200 C Z L1 0 Z L1 125 0 200 .1 0 Z C1 (3 ) 2 2 3 4 F 2 1, (H ) 4 (F ) (Khi đã biết mạch gồm L, C loại A và D Thử lại các giá trị L và C đáp án B và C tính Zl và Zc trường hợp => Z Uo/Io giá trị Z vừa tính thì chọn đáp án đó) Câu 16: Cho đoạn mạch gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp Trong đó X, Y có thể là R, L C Cho biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch là u = 200 cos100 t(V) và i = X, Y là phần tử nào và tính giá trị các phần tử đó? A R = 50 và L = 1/ H C R = 50 và L = 1/2 H cos(100 t - /6)(A) Cho biết B R = 50 và C = 100/ D R = 50 F và L = 1/ H Dap an C +Nhận thấy i chậm pha u góc pi/6 => mạch gồm L và R ( loại B ) +Ta có: Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang (10) Z U o 100 Io R Z co s Z cos( ZL R => Z ) 100 50 => L=1/2 (H) 50 = > Đáp án C Câu 17: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R = 100 mắc nối tiếp với cuộn cảm L / ( H ) Đoạn MB là tụ điện có điện dung C Biểu thức điện áp trên đoạn AM mạch cos B / MB là: u AM 0 co s(1 0 t / )(V ) và Hệ số công suất đoạn mạch AB là: u M B 0 c o s (1 0 t / )(V ) A và cos C 0,5 / D 0,75 Đáp án A +Ta có : Z L L 0 ; Z AM U I AM Z AM => ZC U MB 100 100 100 I 2 Z L R = 100 2 ( A) 200 +Tổng trở đoạn mạch: Z R ( ZL ZC ) 2 = 100 +Hệ số công suất đoạn mạch: cos R Z 100 100 2 Câu 18: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: cuộn dây cảm kháng có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C, R thay đổi Đặt điện áp xoay chiều ổn định hai đầu đoạn mạch có U=100V, f=50Hz Điều chỉnh R thì thấy có hai giá trị 30 và 20 mạch tiêu thụ cùng công suất P Xác định P lúc này? A 4W B 100W C 400W D 200W Đáp án D +Dạng bài mạch RLC có R biến thiên Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 10 (11) Công thức cần nhớ trường hợp này: P U R1 R 100 30 20 200(W ) Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều có gía tri hieu dụng 200V , tần số không đổi vào đầu A, B, đoạn mạch mắc nối thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L, , tụ điện có điện dung C thay đổi gọi N là điểm nối cuộn cảm và tụ điện các gía tri R, L, C hữu hạn và khác với C=C1 thì điện áp hiệu dụng đầu biên trở R có gía tri không đổi và khác thay đổi gía tri R biến trở với C=C1/2 thì điện áp hiệu dung A và N A.200V B.100 C.100V D.200 Đáp án A +Mạch RLC có C,R biến thiên +Khi C=C1 mạch cổng hưởng => Z L Z C1 +Khi: C C1 Z C Z C1 +Mạch AN gồm cuộn cảm và điện trở U AN U Z A N Z U < => => U ZC 2Z LZC 2 2 U AN R ZL 2 U R ZL ZC Để R biên thiên <=> R ZL Z AN ZC 2Z LZC 2 1 R ZL 2 không đổi mẫu số biểu thức trên không đổi =0 Z L Z C1 Z C AN = U =200(v) Câu 20: Một đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở r mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi Khi điều chỉnh để điện dung tụ điện có giá trị C=C1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị và U, cường độ dòng điện mạch đó có biểu thức i1 c o s 1 0 t / ( A ) Khi điều chỉnh để điện dung tụ điện có giá trị C=C2 thì điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại Cường độ dòng điện tức thời mạch đó có biểu thức là Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 11 (12) A C i 2 c os 100 t / 12 ( A ) i2 c o s 1 0 t 5 / ( A ) c o s 1 0 t / ( A ) B i2 D i2 c o s 1 0 t / ( A ) Đáp án A Dạng bài mạch LC cuộn cảm có điện trở và C biến thiên +Khi C = C1 UD = UC = U => Zd = ZC1 = Z1 Zd = Z1 -=> r (Z Z C1 ) L = r Z 2 L Z C1 => ZL – ZC1 = ZL => ZL = (1) 2 3Z C1 .Zd = ZC1 => r2 +ZL2 = ZC!2 => r2 = Z C1 tan1 = Z L Z C1 Z C1 r 3Z C1 => r = => 1 = - Z C1 + Khi C = C2 UC = UCmax r Điều kiện : ZC2 = Z Z 2 L Z C1 Z C1 Z C1 L Z2 = r (Z L ZC2) tan2 = L ZC2 r Z C1 2 Z C1 ) 3Z C1 3Z C1 Z C1 +Ta có: U = I1Z1 = I2Z2 => I2 = I1 Z1 I1 Z2 +Vì TH1 i1 sớm pha u 1 = = > : i2 = I2 => 2 = - 3 Zc Z C1 ( Z C1 Z 2 cos( 100 t (A) , TH2 i2 sớm pha u 2 = ) =2 cos( 100 t 5 ) => i2 sớm pha i1 góc (A) 12 Câu 21: Cuộn sơ cấp máy biến áp mắc qua ampe kế vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100V thì ampe kế 0.0125A Biết cuộn thứ cấp mắc vào mạch gồm nam châm điện có r= ôm và điện Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 12 (13) trở R=9 ôm Tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp 20 Bỏ qua hao phí Độ lệch pha cường độ dòng điện và điện áp cuộn thứ cấp là? A /4 C /2 B -/4 D /3 Đáp án D +Ta có: N N1 U U => U 20 U1 . 20 U1 I1 I2 I2 U1 U .I 100 U I1 U I .0 , , A Z U I2 => cos Rt + Xét Mạch thứ cấp có tổng trở: Tổng điện trở 5V 20 +Bỏ pha hao phí, công suất không đổi: U 100 20 , 25 Rt r R 10 10 / 20 0, Z = > =/3 Câu 22: Người ta cần truyền công suất 5MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách 5km Hiệu điện hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp là U =100kV Muốn độ giảm trên đường dây không quá 1%U thì tiết diện đường dây dẫn phải thỏa điều kiện nào? Biết điện trở suất dây tải điện là 1,7.10-8m A.5,8(mm2) S B 5,8(mm2) S < 8,5 (mm2) C 8,5(mm2) S D.8,5(mm2) S Đáp án D +Công thức tính điện trở dây dẫn truyền tải điện xa: R= S +Nơi tiêu thụ cách 5km cần dùng dây tải và tải =>l=2.5km=10000m +Có: U=IR 1%U = 1kV =1000V => R 1000 I Mà P= UI => I=P/U = 0 => R 1000 50 =20Ω => =50A 20 S Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 13 (14) => S 20 Thay số: S 8 1, 1 0 0 = 8,5.10-6(m2) =8,5(mm2) 20 Vậy 8,5(mm2) S Câu 23: Một động 200W- 50V, có hệ số công suất 0,8 mắc vào hai đầu thứ cấp máy hạ áp có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp k = Mất mát lượng máy biến là không đáng kể Nếu động hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng cuộn dây sơ cấp là A 0,8A B 1A C 1,25A D 2A Đáp án B +Ta có: U U1 N tc N k sc +Ở mạch thứ cấp: I p 200 U cos 5A = 0 , + Công suất máy biến không đổi : U U1 I1 I2 => I I2 U U1 I2 .5 A Câu 24: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Các giá trị điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C thỏa điều kiện R L /C Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, có tần số dòng điện thay đổi Khi tần số góc dòng điện là số công suất Hệ số công suất đoạn mạch đó A 3/ 13 B 3/ 12 C 5/ 12 D 1 2/ 13 41 thì mạch điện có cùng hệ Đáp án D Dạng bài RLC có + = > o => 41 1 4 LC biến thiên thì mạch điện có cùng hệ số công suất LC 1 LC +Hệ số công suất mạch trog TH: R cos R ( Z L1 Z C ) Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 14 (15) => R cos R Mà R => cos ( R 1C 1L ) R ( LC L C ) LC L /C R R (2 L R C L C ) R 2 9R 2 13 Công thức ghi nhớ TH này R L /C cos 1 1 2 2 1 Câu 25: Một mạch điện xoay chiều gồm AM nồi tiếp MB Biết AM gồm điện trở R1, tụ điện C1, cuộn dây cảm L1 mắc nối tiếp Đoạn MB có hộp X, biết hộp X có các phần tử là điện trở thuần, cuộn cảm, tụ điện mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch AB có tần số 50Hz và giá trị hiệu dụng là 200V thì thấy dòng điện mạch có giá trị hiệu dụng 2A Biết R1 = 20 và thời điểm t (s), uAB = 200 mạch A 266,4W V thì thời điểm ( t+1/600)s dòng điện iAB = 0(A ) và giảm Công suất đoạn MB là: B 120W C 320W D 400W Đáp án B +f=50Hz => T=1/50(s) +Giả sử : u = U cost = 200 i=2 cos(100t -) cos100t (V) ( gọc lệch pha u và i) +Ở thời điểm t: u cực đại pha u =0 +Sau 1/600s =T/12 thì i =0 giảm => đó pha i là Pha u u T 2T i / = > Độ lệch pha u và i là : +Công suất toàn mạch P= UIcos =UIcos Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 15 (16) +Công suất mạch MB: PM B P PA M U I c o s I R 0 , – W Vậy công suất đoạng mạch MB 120W Câu 26: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = ,1 / F Mạch thu sóng điện từ có tần số nào sau đây? A 50Hz B 50kHz 1/ mH và tụ điện có điện dung C = C 50MHz D 5000Hz Đáp án B Sóng thu phải có tần số tần số riêng: f= 2 = LC 10 2 3 10 = 5.104Hz= 50kHz 7 Câu 27: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự với tần số góc 10000 rad/s Điện tích cực đại trên tụ điện là 10-9C Khi dòng điện mạch là 6.10-6A thì điện tích trên tụ điện là B 4.10-10C A.8.10-10C C 6.10-10C D 2.10-10C Đáp án A +Năng lượng mach gồm lượng từ trường (cuộn dây) và lượng từ trường ( tụ điện) W = W C + WL Q0 <=> 2C q 2C 2 2 Q0 q i 10 Li Wt WC W t m ax Q0 q LCi q q => 2 W c m ax LIo i 2 (thay số) C Câu 28: Trong mạch dao động lý tưởng tụ có điện dung C=2nF Tại thời điểm t thì cường độ dòng điện là 5mA, sau đó T/4 hiệu điện hai tụ là u=10V Độ tự cảm cuộn dây là: A 0,04mH B 8mH Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi C 2,5mH D 1mH Trang 16 (17) Đáp án B + Ta có i1 = I0cosωt1 Sau thời điểm T/4: i2 = I0cos(ωt1 + π/2)= -I0sinωt1 => i1 i I o ( c o s ( w t ) s in ( w t ) ) I o 2 2 2 i2 +Ta lại có hệ thức độc lập thời gian u và i: I0 I i1 2 I0 2 u 1 U0 I0 u 2 U0 U0 I0 1 L i1 U0 u C u L C i1 u 8m H i1 Câu 29: Cho mạch dao động điện từ LC lý tưởng Khi điện áp hai đầu tụ là 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i, điện áp hai đầu tụ là 4V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i/2 Điện áp cực đại hai đầu cuộn dây là A 5V B 6V C 4V D 3V Đáp án C +Vì i và u vuông pha nên 2TH ta có: i1 2 u1 I0 U0 u1 1 1 2 i1 (1) và U0 i i1 2 1 I0 u2 (2) U0 nên lấy (1) : (2) 2 i1 1 I0 I0 u2 U 2 1 u1 U i2 3U U0 i1 I0 => u2 I0 => i2 1, u u1 2 (thay số) U0 Câu 30: Một mạch dao động điện từ có điện dung tụ là C = 4F Trong quá trình dao động hiệu điện cực đại hai tụ là 12V Khi hiệu điện hai tụ là 9V thì lượng từ trường mạch là Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 17 (18) A 2,88.10-4 B 1,62.10-4J C 1,26.10-4J D 4.50.10-4J Đáp án C +Có lượng mạch dao động LC tổng lượng từ trường và điện trường W = W đ + Wt = > W t = W - Wđ = = CU2o - CU2 = 4.10-6(122-92) = 1,26.10-4J Câu 31: Chiếu chùm tia sáng trắng song song có bề rộng 5cm từ không khí đén mặt khối thủy tinh nằm ngang góc tới 600 Cho chiết suất thủy tinh tia tím và tia đỏ ần lượt là bề rộng chùm khúc xạ tím và đỏ thủy tinh là: A 1,58 B 0,91 C 1,73 thì tỉ số H sin 60 sin 60 nt sin 60 nđ ;rt = 30 sin 60 I2 I1 i i +Theo ĐL khúc xạ ta có : sinr = sini/n sinrđ = và D 1,10 Đáp án D sinrt = T Đ , 61 rđ 380 +Gọi ht và hđ là bề rộng chùm tia khúc xạ tím và đỏ thủy tinh Xét các tam giác vuông I1I2T và I1I2Đ; Góc I1I2T rt; Góc I1I2Đ rđ ht = I1I2 cosrt hđ = I1I2 cosrđ => ht hđ cos rt cos r đ cos 30 cos 38 0 1, 099 1,10 => đáp án D Câu 32: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng không khí, hai khe cách 3mm chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60m, màn cách hai khe 2m Sau đó đặt toàn thí nghiệm vào nước có chiết suất 4/3, khoảng vân quan sát trên màn là bao nhiêu? A i‘= 0,4m B i' = 0,3m C i’ = 0,4mm D i‘= 0,3mm Đáp án D +Vận tốc ánh sáng truyền môi trường có chiết suất n: v = c/n +Bước sóng truyền môi trường đó: ’ = v/f= c/nf = /n Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 18 (19) = > ánh sáng truyền nước có bước sóng giảm 4/3 lần +Khoảng vân ánh sáng trên màn : i' 'D a D = 0,3mm n a Câu 33: Thí nghiệm giao thoa I-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = 1mm Ban đầu, M cách vân trung tâm 5,25mm người ta quan sát vân sáng bậc Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe đoạn 0,75m thì thấy M chuyển thành vân tối lần thứ hai Bước sóng λ có giá trị là A 0,60μm B 0,50μm C 0,70μm D 0,64μm Đáp án A +Khoảng vân chưa dịch chuyển trên màn: i D a +Tại M là vân sáng bậc chưa dịch chuyển: xM 5i D (1) a +Khi dịch chuyển màn xa => D tăng => i tăng mà vị trí M trên màn không đổi theo bài M chuyển thành vân tối lần thứ 2=> Khi đó M là vân tối thứ xM = λ (D + , ) (2) 2a +Từ (1) và (2): D 3, ( D , ) 1, D , => ia =0,6(μm) D D 1, ( m ) Câu 34: Thực hiên giao thoa ánh sáng với nguồn gồm hai thành phần đơn sắc nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,64μm; λ2 Trên màn hứng các vân giao thoa, hai vân gần cùng màu với vân sáng trung tâm đếm 11 vân sáng Trong đó, số vân xạ λ1 và xạ λ2 lệch vân, bước sóng λ2 là: A 0,4μm B 0,45μm C 0,72μm D 0,54μm Đáp án A + Gọi x là khoảng cách VS trùng gần +Trong khoảng x có 11 vân sáng xạ λ1 và λ2 mà số vân xạ λ1 và xạ λ2 lệch vân => có xạ cho vân sáng, xạ cho vân sáng khoảng x +Th1: VS λ1 và VS λ2 Kể VS trùng thì có VS λ1 và VS λ2 Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 19 (20) = > có khoảng vân λ1 và khoảng vân λ2 khoảng x x = 8i1= 5i2 => λ1 = 5λ2 => λ2 = 1,024μm (có bước sóng không thuộc vùng khả kiến=> loại) +TH2: VS λ1 và VS λ2 Kể VS trùng thì có VS λ1 và VS λ2 = > có khoảng vân λ1 và khoảng vân λ2 khoảng x x = i1= i2 => λ1 = 8λ2 => λ2 = 0,4μm( nhận +Vậy λ2 = 0,4μm Câu 35: Điều nào sau đây sai nói động không đồng ba pha A Động hoạt động dựa trên tượng cảm ứng điện từ B Tốc độ quay khung dây luôn nhỏ tốc độ quay từ trường quay C Động không đồng ba pha biến đổi điện thành D.Chu kỳ quay khung dây luôn nhỏ chu kỳ quay từ trường quay Đáp án D +A và C là đáp án đúng +B và D phải là đáp án có tính chất ngược vì tốc độ quay tỉ lệ nghịch với chu kì quay Nếu tốc độ quay khung dây tốc độ quay từ trường quay từ thông không biến thiên nên lực điện tác dụng lên khung dây đi, khung dây và từ trường xem đứng yên vs nhau, nên vận tốc khung dây không thể đạt vận tốc từ trường quay B Đúng , D sai Câu 36: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng, hai khe cách a = 1mm, hai khe cách màn quan sát khoảng D = 2m Chiếu vào hai khe đồng thời hai xạ có bước sóng 1 = 0,4m và 2 = 0,56m Hỏi trên đoạn MN với xM = 10mm và xN = 30mm có bao nhiêu vạch đen xạ trùng nhau? A B C D Đáp án C + Khoảng vân: i1 = 1 D i2 = = , 10 a 10 2D a = 6 = 0,8 mm 3 , 56 10 10 3 6 = 1,12 mm +Vị trí vân tối trùng nhau: x = (k1+0,5) i1 = (k2 + 0,5)i2 (1) Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 20 (21) = > (k1+0,5) 0,8 = (k2 + 0,5)1,12 => 5(k1 + 0,5) = 7(k2 + 0,5) = > 5k1 = 7k2 + => k1 = k2 + 2k Để k1 nguyên 2k2 + = 5k => k2 = 5k = 2k + k 1 Để k2 nguyên k – = 2n => k = 2n +1 với n = 0, 1, 2, = > k2 = 5n + và k1 = k2 + k = 7n + +Thay k1= 7n + vào (1) = > x = (7n + + 0,5)i1 = (7n + + 0,5)0,8 = 5,6n + 2,8 +Vị trí các vân tối trên đoạn MN thỏa mãn: 10 ≤ x ≤ 30 => 10 ≤ x = 5,6n + 2,8 ≤ 30 => ≤ n ≤ Có giá trị n Vậy trên đoạn MN có vị trí vân tối của hệ xạ đã cho Câu 37: Trong thí nghiệm I âng giao thoa ánh sang , khoảng cách khe I âng là a =1 mm,khoảng cách từ khe đến màn D = m chùm sáng chiếu vào khe S có bước sóng 1 = 0, (m) trên màn xét khoảng MN = 4.8 mm đếm vân sáng với vạch là kết trùng vân sáng và vạch đó nằm M,N bước sóng 2 =? A 0.48m B 0.6m D 0.72 m C 0.64m Đáp án B + Khoảng vân i1 = 1 D = 0,8 mm a +Trên MN có vạch là kết trùng vân sáng và vạch đó nằm M,N => MN = lần khoảng cách ngắn vân sáng trùng : x=MN/2=4,8/2=2,4(mm) +Trong khoảng x có vân sáng kể hai vân trùng hai đầu Như xạ 1 có vân sáng kể hai vân hai đầu Suy xạ 2 khoảng đó có vân sáng kể hai vân hai đầu (Vì nhìn vào các đáp án bước sóng 2>1 => số vân sáng cho 1> số vân sáng cho 2) Do đó khoảng vân i2 = 2,4 (mm) : = 1.2 (mm) Do 2 = = 0,6m D Câu 38: Theo chiều tăng dần bước sóng các loại sóng điện từ thì ta có xếp sau A tia , tia tử ngoại, tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 21 (22) B tia , tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến C tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến, tia tử ngoại, tia D sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia Đáp án B Theo bảng thang sóng điện từ thứ tự bước sóng tăng dần đúng đáp án B tia , tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến Câu 39: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng Lần thứ nhất, ánh sáng dùng thí nghiệm có loại xạ 1=0,56 m và với , m , m ,thì khoảng hai vạch sáng gần cùng màu với vạch sáng trung tâm có vân sáng màu đỏ Lần thứ 2, ánh sáng dùng thí nghiệm có loại xạ 1, và , với / , đó khoảng vạch sáng gần và cùng màu với vạch sáng trung tâm còn có bao nhiêu vạch sáng đơn sắc khác ? A 25 B.23 C.21 D.19 Đáp án B +Trong lần thứ : Kể luôn vân sáng trùng thì có VS λ2 => có 7i2 Gọi k là số khoảng vân λ1 ; Điều kiện vân sáng trùng nhau: ki1= 7i2 => kλ1= 7λ2 => 0,67μm < λ2 = kλ1/7 < 0,74μm => 8,3 < k < 9,25 chọn k = => λ2 = 0,72μm +Trong lần thứ 3 2 / 12 0, 42 m Khi VS trùng x1 = x2 = x3 k1 k2 k2 k3 k1 k3 2 1 3 2 3 1 Vị trí VS trùng ứng với k1=9 , k2 = , k3 = 12 12 12 Giữa hai Vân sáng trùng có VS λ1 ( k1 từ đến 8) VS λ2 ( k2 từ đến 6) 11 VS λ3 ( k1 từ đến 11) Tổng số VS đơn sắc là 8+6+11= 25 Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 22 (23) Vì có vị trí trùng λ1 và λ3 ( với k1=3, k3=4 và k1=6, k3=8 ) nên số VS đơn sắc là 25 – 2= 23 Câu 40: Chiếu xạ có bước sóng = 0.6m vào catot tế bào quang điện có công thoát A= 1.8eV Dùng màn chắn tách chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào điện trường từ A đến B cho UAB = -10V Vận tốc nhỏ và lớn electron tới B là: A.18,75.105 m/s và 18,87.105 m/s B.18,87.105m/s và 18,75.105m/s C.16,75.105m/s và 18.87.105m/s D.18,75.105m/s và 19,00.105m/s Đáp án D +Cần phải nhớ :e có vận tốc nhỏ tới B e không có vận tốc ban đầu e có vận tốc lớn tới B e có vận tốc ban đầu +Bước sóng giới hạn quang điện: 0 = hc = 6 34 .3 1, 1, A 19 , 6 m 0, 69 m + Khi vận tốc ban đầu e thì ta có vận tốc nhỏ electron tới B là vmin : m v m in e U Thế số : v m in AB 1, => v m in 1 eU m AB 19 .1 , 2 m / s 31 +Ta có e có vận tốc ban đầu: Wd A Wd A m v0 h c ( 0 ) Khi tới B e đạt vận tốc v (Hay vmax) Áp dụng định luật bảo toàn động W dB W d | e U => mv hc( = >v = v m a x AB => | mv 2hc m 0 ( ) /eU 1 0 ) AB m v0 /eU AB / / / eU Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi AB / m Trang 23 (24) Thế số : v m a x 6 1 34 31 .3 .1 ( 6 0, 0, 69 ) 1, 1 19 .1 , 0 m / s 31 Câu 41: Nguồn sáng thứ có công suất P1 phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng sáng thứ hai có công suất P2 phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 2 0, 60 m 1 n m Nguồn Trong cùng khoảng thời gian, tỉ số số photon mà nguồn thứ phát so với số photon mà nguồn thứ hai phát là 3:1 Tỉ số P1 và P2 là: A B 9/4 C 4/3 D Đáp án A +Công suất nguồn sáng: P t N hc +Nguồn sáng thứ nhất: P1 = Thứ hai : P2 = = > Tỉ số P1 và P2 là: P1 1 t N t N1 2 = P2 N 1 hc 2 =3 ,6 = , 45 Câu 42: Chiếu xạ đơn sắc có bước sóng theo tỉ lệ : : : : 1, vào catôt tế bao quang điện thì nhận các electron quang điện có vận tốc ban đầu cực đại tương ứng và có tỉ lệ v : v : v : : k , với k bằng: A B 1/ C D / Đáp án C + Có: : : : : 1, v1 : v : v : : k => Giả sử => Giải sử 1 2 2 1, v1 v v2 v v kv +Ta có các e quang điện có vận tốc cực đại vào catot tế bào qd => các e có động ban đầu Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 24 (25) hc mv A (1) 1 A W d1 (1) ( ) mv hc A (2) A W d A W 2 (3 ) ( ) d3 hc m v A k (3) 1, hc 2 hc 6 mv (4) k 1 mv (5 ) Lấy (4) chia (5) ta có: 3 k 1 k Câu 43: Chiếu xạ có tần số f1 vào cầu kim loại đặt cô lập thì xãy tượng quang điện với điện cực đại cầu là V1 và động ban đầu cực đại e quang điện đúng nửa công thoát kim loại Chiếu tiếp xạ có tần số f2 = f1 + f vào cầu đó thì điện cực đại cầu là 5V1 Hỏi chiếu riêng xạ có tần số f vào cầu trên (đang trung hòa điện) thì điện cực đại cầu là: A V1 B 2,5V1 C 4V1 D 3V1 Đáp án A + Chiếu f1 thì: hf A Điện cực đại: *+Chiếu f2=f1+f thì: *+Chiếu f thì: mv 2 max A hf A e V hf A 1, A hay eV A hf hf A e V A e 5V A , A , A hf A e V max Vậy: hf A e V max , A hf A e V max , A , A A e V max e V max A e V V Câu 44: : Katốt tế bào quang điện có công thoát 1,5eV, chiếu xạ đơn sắc Lần lượt đặt vào tế bào, điện ápUAK = 3V và U’AK = 15V, thì thấy vận tốc cực đại elêctrôn đập vào anốt tăng gấp đôi Giá trị là: A 0,259 m B 0,795m C 0,497m D 0,211m Đáp án C +Gọi v là vận tốc cực đại e đập tới anot Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 25 (26) +Theo Định lì động năng: eUAK = mv - mv o m ax (1) Vận tốc cực đại tăng gấp đôi v’=2v eU’AK = => (2) – (1): mv mv ' - mv mv o m ax = - mv 2 mv = 4eV (3) - eUAK = 1eV = 1,5eV + eV = 2,5eV => = o m ax (2) 2 mv o m ax mv 2 =A+ =4 = e(U’AK – UAK) = 12eV=> Thế (3) vào (1) => hc o m ax 2 => mv hc = 0,497 m , eV Câu 45: Theo mẫu nguyên tử Bo thì nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng electron trên các quỹ đạo là rn = n2ro, với ro=0,53.10-10m; n=1,2,3, là các số nguyên dương tương ứng với các mức lượng các trạng thái dừng nguyên tử Gọi v là tốc độ electron trên quỹ đạo K Khi nhảy lên quỹ đạo M, electron có tốc độ A B v/9 C 3v v/ D v/3 Đáp án A + Khi e chuyển động trên các quỹ đạo thì lực tĩnh điện Culông đóng vai trò là lực hướng tâm: F d k q1q r mv k r e mv v v' mr Ở quỹ đạo M thì n=3 nên v' ke v r + Ở quỹ đạo K thì n=1 nên => v v ' e k m r0 e k m r0 e k m n r0 e k n m r0 Fht v Câu 46: Khi hiệu điện hai cực ống Cu-lít -giơ giảm 2000V thì tốc độ các êlectron tới anốt giảm 6000km/s Tốc độ êlectron tới anốt ban đầu là A 5,86.107m/s B 3,06.107m/s Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi C 4,5.107m/s D 6,16.107m/s Trang 26 (27) Đáp án D +Gọi: v0 vận tốc electron catot V vận tốc electron anot +Kí hiệu U = 2.103 (V); v = 6.106m/s mv +Ta có Wđ = W’đ = 2 – mv0 2 m (v Δ v ) = eUAK 2 mv0 – với v0 vận tốc electron catot (1) = e(UAK – U) (2) 2eΔ U +Lấy (1) – (2) → m (v Δ v ) – mv = eU → v = + (Δ v ) = 6,16.107m/s m 2Δv Câu 47: Một ampe kế có điện trở không đáng kể mắc vào mạch để đo giá trị A K R hiệu dụng dòng điện mạch điện hình Khi khóa K đóng, ampe kế Hình I1=1A Khi khóa K ngắt thì ampe kế bao nhiêu? Điốt là lý tưởng, R là điện trở A (A) B 0,5 (A) C (A) D 1/ ( A) Đáp án D + Khi K đóng:Nhiệt lượng tỏa chu kỳ bằng: Q I Rt + Khi K ngắt: Nhiệt lượng tỏa trên mạch nửa chu kỳ (một nửa chu kỳ bị điốt chặn lại) Nửa chu kỳ có dòng điện chạy mạch thì cường độ dòng điện hoàn toàn giống trường hợp khóa K đóng (vì điốt lý tưởng) Vì nhiệt lượng tỏa thời gian chu kỳ: + Gọi I Rt là I2 giá I Rt I trị I1 hiệu dụng dòng điện Q2 Q1 K ngắt thì: Q I Rt ( A ) Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 27 (28) Câu 48: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = A.cos(ωt) Tỉ số tốc độ trung bình và vận tốc trung bình vật sau thời gian 3T/4 đầu tiên kể từ lúc bắt đầu dao động là A 1/3 B C D 1/2 Đáp án B +Cần phân biệt: Vận tốc trung bình: v tb = x x1 t t1 Tốc độ trung bình luôn khác 0: ,Δx = x x1 v tb = S t t1 là độ dời đó S là quãng đường vật từ t1 đến t2 3T 3T +Trong chu kỳ đầu vật từ x1 = + A (t1 = 0) đến x2 = (t2 = ) (VTCB theo chiều dương) Độ dời Δ x = x x A Quãng đường đi: S=3A v tb = x x1 t t1 = A 3T 4A S v to c d o = t = 3A 3T = 4A T Tỉ số tốc độ trung bình và vận tốc trung bình vật sau thời gian 3T/4 đầu tiên kể từ lúc bắt đầu dao động là: Câu 49: Một vật khố lượng không đổi thực đồng thời dao động điều hoà có phương trình là x c o s ( t ) c m ; x A c o s ( t / ) c m ; x A c o s ( t / ) c m Khi biên độ dao động vật nửa giá trị cực đại thì biên độ dao động A 10 A2 có giá trị là B.20 cm 3cm C.20 3cm D.30 cm Đáp án B +Khi A max có công thức ghi nhớ: Am ax A1 s in 10 s in 10 s in 20 A=Amax/2 =10(cm)=A1 = > x và x1 là cạnh tam giác cân Góc hợp x và x2 = 30 Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 28 (29) ( x ; x1 ) o 2 A A1 s in A1 10 Câu 50: Đặt điện áp xoay chiều có u = 100 cos(t) V vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C có ZC = R Tại thời điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50V và tăng thì điện áp tức thời trên tụ là A – 50V B – 50 V C 50V D 50 V Đáp án B + Từ ZC = R Mà U 02R U0C = U0R U C U o (1 0 2 2) = > U0C = U0R = 100V +Ta có hệ thức độc lập thời gian ur và uc: uC + U 0C uR 2 =1 U 0R Tại thời điểm ur=50V giảm có: uC 100 Vì uR 50 100 = => u C 50 =50V và giảm nên Uc trái dấu và tăng : nên chọn Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi u C 50 Trang 29 (30) Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 30 (31) Megabook Chuyên Gia Sách Luyện Thi Trang 31 (32)